JPH06300725A - キャビテーション状態測定方法 - Google Patents
キャビテーション状態測定方法Info
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- JPH06300725A JPH06300725A JP5089877A JP8987793A JPH06300725A JP H06300725 A JPH06300725 A JP H06300725A JP 5089877 A JP5089877 A JP 5089877A JP 8987793 A JP8987793 A JP 8987793A JP H06300725 A JPH06300725 A JP H06300725A
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- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 キャビテーションの発生状態を簡便に且つ正
確に測定することができる測定方法を提供すること。 【構成】 液体２中に一対の電極４，５を配置し、この
一対の電極４，５間の電気抵抗を電気抵抗測定装置１３
により測定し、この電気抵抗に対応した値をキャビテー
ション発生量とする。
確に測定することができる測定方法を提供すること。 【構成】 液体２中に一対の電極４，５を配置し、この
一対の電極４，５間の電気抵抗を電気抵抗測定装置１３
により測定し、この電気抵抗に対応した値をキャビテー
ション発生量とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体中で発生するキャ
ビテーションの状態を定量的に測定する方法に関する。
ビテーションの状態を定量的に測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、液体中に超音波振動素子を配
置し、超音波振動素子を超音波周波数で振動させると、
超音波振動素子の周囲の液体において急激な圧力の変化
が生じる。液体中で圧力が低下すると液体中に溶け込ん
でいた空気やガスが遊離し、更に圧力が飽和蒸気圧まで
低下すると蒸気が発生し、その部分に泡状の空洞、すな
わち、気泡が発生することがある。この気泡はキャビテ
ーションと呼ばれる。この気泡が圧力の高い場所に移動
するか、或いは、キャビテーションが発生した場所の圧
力が上昇すると、蒸気が再度液体に溶け込んで気泡が消
滅する。この気泡の消滅は極めて瞬間的であるため、気
泡の消滅の際に大きな衝撃が発生する。
置し、超音波振動素子を超音波周波数で振動させると、
超音波振動素子の周囲の液体において急激な圧力の変化
が生じる。液体中で圧力が低下すると液体中に溶け込ん
でいた空気やガスが遊離し、更に圧力が飽和蒸気圧まで
低下すると蒸気が発生し、その部分に泡状の空洞、すな
わち、気泡が発生することがある。この気泡はキャビテ
ーションと呼ばれる。この気泡が圧力の高い場所に移動
するか、或いは、キャビテーションが発生した場所の圧
力が上昇すると、蒸気が再度液体に溶け込んで気泡が消
滅する。この気泡の消滅は極めて瞬間的であるため、気
泡の消滅の際に大きな衝撃が発生する。
【０００３】この気泡の消滅の際に発生する衝撃によ
り、種々の現象が発生することが最近知られてきた。た
とえば、局所的且つ瞬間的な数千度の熱の発生、フリー
ラジカルの発生、発光、時速４００ｋｍの液流の発生、
化学反応の促進などの現象が発生する。
り、種々の現象が発生することが最近知られてきた。た
とえば、局所的且つ瞬間的な数千度の熱の発生、フリー
ラジカルの発生、発光、時速４００ｋｍの液流の発生、
化学反応の促進などの現象が発生する。
【０００４】このようなキャビテーションの発生に伴う
各種の現象を研究するためには、キャビテーションの発
生状態を定量的に測定する必要がある。
各種の現象を研究するためには、キャビテーションの発
生状態を定量的に測定する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の測定方法として
は、筒状の超音波発生器に液体を還流し、超音波を照射
した直後の液体を細いガラス管内に通過させ、その時の
キャビテーションの発生状態を写真撮影し、気泡の大き
さ及び数を写真判定することによりキャビテーションの
発生状態を測定する方法が知られている。しかしなが
ら、この方法で測定するためにはかなり大掛かりな装置
を必要とし、また、測定に手間がかかるという問題があ
る。また、特殊な条件下での測定なので基礎物理実験と
してしか利用できず、汎用性がないという問題がある。
は、筒状の超音波発生器に液体を還流し、超音波を照射
した直後の液体を細いガラス管内に通過させ、その時の
キャビテーションの発生状態を写真撮影し、気泡の大き
さ及び数を写真判定することによりキャビテーションの
発生状態を測定する方法が知られている。しかしなが
ら、この方法で測定するためにはかなり大掛かりな装置
を必要とし、また、測定に手間がかかるという問題があ
る。また、特殊な条件下での測定なので基礎物理実験と
してしか利用できず、汎用性がないという問題がある。
【０００６】また、キャビテーションの発生は超音波の
強度に比例すると仮定して、超音波の強度を膜式水中マ
イクロホンを使用して測定することにより間接的にキャ
ビテーションの発生状態を測定することが提案されてい
るが、超音波の周波数範囲は、２０ｋＨｚから数１０Ｍ
Ｈｚの広範囲に渡っているのに対して、膜式水中マイク
ロホンによる測定では２００ｋＨｚ程度が限度であり、
高い周波数に対しては適用することはできない。また、
針状水中マイクロホンは１ＭＨｚ以上の限局した帯域に
しか適用できない。また、マイクロホンには指向性があ
るので、その「場」での超音波強度を正確に測定するこ
とができない。
強度に比例すると仮定して、超音波の強度を膜式水中マ
イクロホンを使用して測定することにより間接的にキャ
ビテーションの発生状態を測定することが提案されてい
るが、超音波の周波数範囲は、２０ｋＨｚから数１０Ｍ
Ｈｚの広範囲に渡っているのに対して、膜式水中マイク
ロホンによる測定では２００ｋＨｚ程度が限度であり、
高い周波数に対しては適用することはできない。また、
針状水中マイクロホンは１ＭＨｚ以上の限局した帯域に
しか適用できない。また、マイクロホンには指向性があ
るので、その「場」での超音波強度を正確に測定するこ
とができない。
【０００７】そこで本発明は、キャビテーションの発生
状態を簡便に且つ正確に測定することができる測定方法
を提供することを目的とする。
状態を簡便に且つ正確に測定することができる測定方法
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、液体中に一対の電極を配置し、該一対の電
極間の電気抵抗を測定し、この電気抵抗に対応した値を
キャビテーション発生量とすることを特徴とする。
成するため、液体中に一対の電極を配置し、該一対の電
極間の電気抵抗を測定し、この電気抵抗に対応した値を
キャビテーション発生量とすることを特徴とする。
【０００９】
【作用】一対の電極間に液体を介して電流が流れると分
極が生じる。この分極の程度は一対の電極間の電圧に比
例する。分極が生じると一対の電極間の電気抵抗が増加
する。一方、液体中でキャビテーションが発生すると、
一対の電極間の電気抵抗が減少する。キャビテーション
が発生すると電気抵抗が減少する理由は明確ではない
が、キャビテーションの振動により電極表面における分
極が抑えられるためと思われる。したがって、一対の電
極間の電気抵抗を測定することにより、間接的にキャビ
テーションの発生量を知ることができる。
極が生じる。この分極の程度は一対の電極間の電圧に比
例する。分極が生じると一対の電極間の電気抵抗が増加
する。一方、液体中でキャビテーションが発生すると、
一対の電極間の電気抵抗が減少する。キャビテーション
が発生すると電気抵抗が減少する理由は明確ではない
が、キャビテーションの振動により電極表面における分
極が抑えられるためと思われる。したがって、一対の電
極間の電気抵抗を測定することにより、間接的にキャビ
テーションの発生量を知ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例に基づいて
本発明の特徴を具体的に説明する。
本発明の特徴を具体的に説明する。
【００１１】図１は、本発明のキャビテーション状態測
定装置の第１の実施例を示す模式図である。容器１の中
には水等の電解可能な液体２が入れられており、この液
体２内に超音波振動素子３と一対の電極４，５が浸漬さ
れている。超音波振動素子３は、たとえば、板状の電歪
部材３ａと、この電歪部材３ａの両面に設けられた一対
の駆動電極３ｂ，３ｃと、これらの電歪部材３ａ及び駆
動電極３ｂ，３ｃを覆う絶縁被膜 (図示せず) とから構
成されている。この超音波振動素子３は、連結部材６を
介して固定保持部材７に固定されている。また、電極
４，５の大部分は絶縁被膜４ａ，５ａで覆われており、
電極４，５が液体２と接する露出部４ｂ，５ｂが小さく
されている。たとえば、電極４，５の先端の１ｍｍ程度
が露出部４ｂ，５ｂとされる。このように液体２に対す
る露出部を小さくするのは、キャビテーションの発生状
態を正確に測定するためである。すなわち、キャビテー
ションは局所的に発生する現象であるので、特定の狭い
領域における状態の変化を検出する必要があるからであ
る。なお、後述する導線が接続される箇所の絶縁被膜は
除去されている。電極４，５は、可動保持部材８に固定
されており、一対の電極４，５間の距離が一定に維持さ
れる。たとえば、一対の電極４，５間の距離は２ｍｍ程
度とされる。これも、先に述べたようにキャビテーショ
ンの発生状態を正確に測定するためである。可動保持部
材８は、模式的に示す３次元駆動装置９に連結されてお
り、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に駆動可能となっている。
定装置の第１の実施例を示す模式図である。容器１の中
には水等の電解可能な液体２が入れられており、この液
体２内に超音波振動素子３と一対の電極４，５が浸漬さ
れている。超音波振動素子３は、たとえば、板状の電歪
部材３ａと、この電歪部材３ａの両面に設けられた一対
の駆動電極３ｂ，３ｃと、これらの電歪部材３ａ及び駆
動電極３ｂ，３ｃを覆う絶縁被膜 (図示せず) とから構
成されている。この超音波振動素子３は、連結部材６を
介して固定保持部材７に固定されている。また、電極
４，５の大部分は絶縁被膜４ａ，５ａで覆われており、
電極４，５が液体２と接する露出部４ｂ，５ｂが小さく
されている。たとえば、電極４，５の先端の１ｍｍ程度
が露出部４ｂ，５ｂとされる。このように液体２に対す
る露出部を小さくするのは、キャビテーションの発生状
態を正確に測定するためである。すなわち、キャビテー
ションは局所的に発生する現象であるので、特定の狭い
領域における状態の変化を検出する必要があるからであ
る。なお、後述する導線が接続される箇所の絶縁被膜は
除去されている。電極４，５は、可動保持部材８に固定
されており、一対の電極４，５間の距離が一定に維持さ
れる。たとえば、一対の電極４，５間の距離は２ｍｍ程
度とされる。これも、先に述べたようにキャビテーショ
ンの発生状態を正確に測定するためである。可動保持部
材８は、模式的に示す３次元駆動装置９に連結されてお
り、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に駆動可能となっている。
【００１２】超音波振動素子３の一対の駆動電極３ｂ，
３ｃは、一対の導線１０ａ，１０ｂを介して超音波信号
発生装置１１に接続されている。この超音波信号発生装
置１１としては、周波数及び出力が可変であるものを使
用する。また、電極４，５は一対の導線１２ａ，１２ｂ
を介して電気抵抗測定装置１３に接続されている。電気
抵抗測定装置１３は、電極４，５間に電圧を印加する出
力電圧可変の直流電圧源１３ａと、電極４，５間に流れ
る電流を測定する電流測定器１３ｂと、電極４，５間に
印加された電圧と電極４，５間に流れる電流から電極
４，５間の電気抵抗を演算する電気抵抗演算装置１３ｃ
とから構成されている。
３ｃは、一対の導線１０ａ，１０ｂを介して超音波信号
発生装置１１に接続されている。この超音波信号発生装
置１１としては、周波数及び出力が可変であるものを使
用する。また、電極４，５は一対の導線１２ａ，１２ｂ
を介して電気抵抗測定装置１３に接続されている。電気
抵抗測定装置１３は、電極４，５間に電圧を印加する出
力電圧可変の直流電圧源１３ａと、電極４，５間に流れ
る電流を測定する電流測定器１３ｂと、電極４，５間に
印加された電圧と電極４，５間に流れる電流から電極
４，５間の電気抵抗を演算する電気抵抗演算装置１３ｃ
とから構成されている。
【００１３】次に、上述したキャビテーション状態測定
装置の動作について説明する。
装置の動作について説明する。
【００１４】電気抵抗測定装置１３からは一対の導線１
２ａ，１２ｂを介して電極４，５間に直流電圧が印加さ
れている。通常の水等の液体２には不純物が含まれてい
るため、程度の差はあるが、液体２は導電体として作用
する。したがって、電極４，５間には液体２を介して直
流電流が流れる。液体中の一対の電極４，５間に直流電
流を流すと分極が発生する。分極が発生すると一対の電
極４，５間の電気抵抗が上昇する。この一対の電極４，
５間の電気抵抗は、電気抵抗測定装置１３により測定さ
れる。
２ａ，１２ｂを介して電極４，５間に直流電圧が印加さ
れている。通常の水等の液体２には不純物が含まれてい
るため、程度の差はあるが、液体２は導電体として作用
する。したがって、電極４，５間には液体２を介して直
流電流が流れる。液体中の一対の電極４，５間に直流電
流を流すと分極が発生する。分極が発生すると一対の電
極４，５間の電気抵抗が上昇する。この一対の電極４，
５間の電気抵抗は、電気抵抗測定装置１３により測定さ
れる。
【００１５】一方、超音波信号発生装置１１からの超音
波周波数を有する電気信号は、一対の導線１０ａ，１０
ｂを介して超音波振動素子３の駆動電極３ｂ，３ｃに供
給され、超音波振動素子３が超音波周波数で機械的な振
動を開始する。この超音波振動は、液体２内に照射さ
れ、容器１内の液体２の圧力分布が急激に変化し、液体
２内でキャビテーションが発生する。キャビテーション
が発生すると一対の電極４，５間での分極が抑えられ、
一対の電極４，５間の電気抵抗が低下する。
波周波数を有する電気信号は、一対の導線１０ａ，１０
ｂを介して超音波振動素子３の駆動電極３ｂ，３ｃに供
給され、超音波振動素子３が超音波周波数で機械的な振
動を開始する。この超音波振動は、液体２内に照射さ
れ、容器１内の液体２の圧力分布が急激に変化し、液体
２内でキャビテーションが発生する。キャビテーション
が発生すると一対の電極４，５間での分極が抑えられ、
一対の電極４，５間の電気抵抗が低下する。
【００１６】一対の電極４，５間の分極は、一対の電極
４，５間に印加される電圧に比例して発生し、一方、一
対の電極４，５間の脱分極の程度は、キャビテーション
の発生量によって決まる。したがって、一対の電極４，
５間の電圧が既知であれば、一対の電極４，５間の電気
抵抗を測定することによりキャビテーション発生量を測
定することができる。
４，５間に印加される電圧に比例して発生し、一方、一
対の電極４，５間の脱分極の程度は、キャビテーション
の発生量によって決まる。したがって、一対の電極４，
５間の電圧が既知であれば、一対の電極４，５間の電気
抵抗を測定することによりキャビテーション発生量を測
定することができる。
【００１７】図２は、液体２内に超音波振動を印加した
ときの一対の電極４，５間の電気抵抗の変化を示すグラ
フである。なお、ここでは、２ｍｍの間隔をおいて配置
された一対の電極４，５間に直流３Ｖを印加し、電極
４，５の先端１ｍｍを液体２中に露出させている。超音
波振動素子３には、１４０ｋＨｚ，３０Ｖの超音波信号
を印加した。図に示すグラフの最初の部分（４”／４”
で示す）は、４秒間超音波振動印加、４秒間休止のパル
ス波で超音波振動素子３を駆動した場合の電気抵抗の変
化を示しており、超音波振動印加時に電気抵抗は急速に
低下し休止時には分極により電気抵抗が増加し４０ｋΩ
の振幅を示している。中間の部分（ＵＳＯＮで示す）
は、超音波信号振動を６０秒間連続して印加したときの
抵抗低下を示したもので１０ｋΩまで低下した。後半の
部分（ＵＳ ＯＦＦで示す）は、超音波振動を休止した
ときの分極による抵抗の増加を示したものである。
ときの一対の電極４，５間の電気抵抗の変化を示すグラ
フである。なお、ここでは、２ｍｍの間隔をおいて配置
された一対の電極４，５間に直流３Ｖを印加し、電極
４，５の先端１ｍｍを液体２中に露出させている。超音
波振動素子３には、１４０ｋＨｚ，３０Ｖの超音波信号
を印加した。図に示すグラフの最初の部分（４”／４”
で示す）は、４秒間超音波振動印加、４秒間休止のパル
ス波で超音波振動素子３を駆動した場合の電気抵抗の変
化を示しており、超音波振動印加時に電気抵抗は急速に
低下し休止時には分極により電気抵抗が増加し４０ｋΩ
の振幅を示している。中間の部分（ＵＳＯＮで示す）
は、超音波信号振動を６０秒間連続して印加したときの
抵抗低下を示したもので１０ｋΩまで低下した。後半の
部分（ＵＳ ＯＦＦで示す）は、超音波振動を休止した
ときの分極による抵抗の増加を示したものである。
【００１８】図３は、同様に４秒間印加４秒間休止のパ
ルス波で超音波振動素子３を作動させ、印加電圧を５Ｖ
から４０Ｖの範囲で変化させたときの印加電圧と抵抗低
下との相関を示したグラフである。
ルス波で超音波振動素子３を作動させ、印加電圧を５Ｖ
から４０Ｖの範囲で変化させたときの印加電圧と抵抗低
下との相関を示したグラフである。
【００１９】図４は、前述のように４秒間印加４秒間休
止のパルス波で超音波振動素子３を作動させ、印加電圧
を３０Ｖに固定し、超音波の周波数を変化させた場合の
電気抵抗の変化を示すグラフである。１４０ｋＨｚで抵
抗低下は最大となり振幅も大きいが、１４５ｋＨｚ，１
３５ｋＨｚでは抵抗低下は殆ど見られず振幅も小さい。
同一超音波素子を用いて周波数特性図 (図示せず) を作
成したところ１４０ｋＨｚに急峻なピークが認められ
た。このピークの周波数は、図４に示す電極間抵抗変化
で得られた最大振幅の周波数と一致している。このこと
から、１４０ｋＨｚで感度（＝抵抗変化／印加電圧）が
最大となり、１３５ｋＨｚ，１４５ｋＨｚで著しく感度
が落ちるのは、超音波素子自体の周波数特性に依存して
いるものと思われる。
止のパルス波で超音波振動素子３を作動させ、印加電圧
を３０Ｖに固定し、超音波の周波数を変化させた場合の
電気抵抗の変化を示すグラフである。１４０ｋＨｚで抵
抗低下は最大となり振幅も大きいが、１４５ｋＨｚ，１
３５ｋＨｚでは抵抗低下は殆ど見られず振幅も小さい。
同一超音波素子を用いて周波数特性図 (図示せず) を作
成したところ１４０ｋＨｚに急峻なピークが認められ
た。このピークの周波数は、図４に示す電極間抵抗変化
で得られた最大振幅の周波数と一致している。このこと
から、１４０ｋＨｚで感度（＝抵抗変化／印加電圧）が
最大となり、１３５ｋＨｚ，１４５ｋＨｚで著しく感度
が落ちるのは、超音波素子自体の周波数特性に依存して
いるものと思われる。
【００２０】なお、上述の実施例においては、電極４と
電極５の形状を同一としたが、一方の電極の露出面積を
極端に広くして不関電極として機能させてもよい。この
場合には、不関電極は移動させる必要はなく、他方の露
出面積が狭い側の電極、すなわち、活動電極のみを移動
させればよい。
電極５の形状を同一としたが、一方の電極の露出面積を
極端に広くして不関電極として機能させてもよい。この
場合には、不関電極は移動させる必要はなく、他方の露
出面積が狭い側の電極、すなわち、活動電極のみを移動
させればよい。
【００２１】次に、上記したキャビテーション状態測定
装置の使用態様の幾つかの例について説明する。
装置の使用態様の幾つかの例について説明する。
【００２２】容器１内の液体２でキャビテーションが発
生している状態において、３次元駆動装置９により電極
４，５の位置を順次３次元的に移動させながら測定を行
えば、超音波振動素子３から液体２に照射された超音波
が液体２内でどのように分布しているか、及び、その強
度はどの程度であるかを知ることができる。したがっ
て、新しく超音波振動素子３を開発したような場合、音
場の側からその超音波振動素子３の特性を知ることがで
きる。
生している状態において、３次元駆動装置９により電極
４，５の位置を順次３次元的に移動させながら測定を行
えば、超音波振動素子３から液体２に照射された超音波
が液体２内でどのように分布しているか、及び、その強
度はどの程度であるかを知ることができる。したがっ
て、新しく超音波振動素子３を開発したような場合、音
場の側からその超音波振動素子３の特性を知ることがで
きる。
【００２３】また、電極４，５の位置を固定した状態
で、超音波信号発生装置１１を制御して超音波振動素子
３から発生させる超音波の周波数や出力を順次変更する
ことにより、どの周波数でキャビテーションが発生する
か、或いは、どの程度の超音波強度でキャビテーション
が発生するかを知ることができる。
で、超音波信号発生装置１１を制御して超音波振動素子
３から発生させる超音波の周波数や出力を順次変更する
ことにより、どの周波数でキャビテーションが発生する
か、或いは、どの程度の超音波強度でキャビテーション
が発生するかを知ることができる。
【００２４】上述した実施例においては、超音波振動素
子３と電極４，５との間の距離は可変となっているが、
図５に示すように、電極４，５を固定保持部材７側に取
りつけて、超音波振動素子３と電極４，５との間の距離
を固定とすることができる。このように超音波振動素子
３と電極４，５との間の距離を固定としたキャビテーシ
ョン状態測定装置を使用して液体の性質を調べることが
できる。たとえば、キャビテーションの状態は液体の粘
度の影響を受け、粘度が高い程キャビテーションは発生
しにくいので、キャビテーション発生量すなわち電極
４，５の抵抗を測定することにより液体の粘性を間接的
に測定することができる。また、液体に不純物が含まれ
ているとキャビテーションが発生しやすいので、キャビ
テーション発生量を測定することにより液体の純度を間
接的に測定することができる。
子３と電極４，５との間の距離は可変となっているが、
図５に示すように、電極４，５を固定保持部材７側に取
りつけて、超音波振動素子３と電極４，５との間の距離
を固定とすることができる。このように超音波振動素子
３と電極４，５との間の距離を固定としたキャビテーシ
ョン状態測定装置を使用して液体の性質を調べることが
できる。たとえば、キャビテーションの状態は液体の粘
度の影響を受け、粘度が高い程キャビテーションは発生
しにくいので、キャビテーション発生量すなわち電極
４，５の抵抗を測定することにより液体の粘性を間接的
に測定することができる。また、液体に不純物が含まれ
ているとキャビテーションが発生しやすいので、キャビ
テーション発生量を測定することにより液体の純度を間
接的に測定することができる。
【００２５】上述の実施例においては、液体２は電解可
能であることが必要であったが、図６に示すように、電
極４，５の露出部４ｂ，５ｂ、すなわち、先端部を電解
液１４で覆い、電解液１４と液体２の境界に、電解液１
４と液体２の混合は防止するが超音波は透過可能である
膜１５を配置することにより、間接的に油等の非電解液
体におけるキャビテーション発生量を測定することがで
きる。
能であることが必要であったが、図６に示すように、電
極４，５の露出部４ｂ，５ｂ、すなわち、先端部を電解
液１４で覆い、電解液１４と液体２の境界に、電解液１
４と液体２の混合は防止するが超音波は透過可能である
膜１５を配置することにより、間接的に油等の非電解液
体におけるキャビテーション発生量を測定することがで
きる。
【００２６】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明において
は、液体中に配置された一対の電極間の抵抗を測定して
いるので、簡単で正確にしかもリアルタイムでキャビテ
ーション発生量を測定することができる。
は、液体中に配置された一対の電極間の抵抗を測定して
いるので、簡単で正確にしかもリアルタイムでキャビテ
ーション発生量を測定することができる。
【図１】 本発明のキャビテーション状態測定装置の第
１の実施例を示す模式図である。
１の実施例を示す模式図である。
【図２】 超音波信号を印加したときの電気抵抗の変化
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】 超音波信号の電圧を変化させたときの電気抵
抗の変化を示すグラフである。
抗の変化を示すグラフである。
【図４】 超音波信号の周波数を変化させたときの電気
抵抗の変化を示すグラフである。
抵抗の変化を示すグラフである。
【図５】 本発明のキャビテーション状態測定装置の第
２の実施例を示す模式図である。
２の実施例を示す模式図である。
【図６】 本発明のキャビテーション状態測定装置の第
３の実施例を示す模式図である。
３の実施例を示す模式図である。
１…容器、２…液体、３…超音波振動素子、４，５…電
極、６…連結部材、７…固定保持部材、８…可動保持部
材、９…３次元駆動装置、１０ａ，１０ｂ…導線、１１
…超音波発生装置、１２ａ，１２ｂ…導線、１３…電気
抵抗測定装置、１４…電解液、１５…膜
極、６…連結部材、７…固定保持部材、８…可動保持部
材、９…３次元駆動装置、１０ａ，１０ｂ…導線、１１
…超音波発生装置、１２ａ，１２ｂ…導線、１３…電気
抵抗測定装置、１４…電解液、１５…膜
Claims (3)
- 【請求項１】 液体中に一対の電極を配置し、該一対の
電極間の電気抵抗を測定し、この電気抵抗に対応した値
をキャビテーション発生量とすることを特徴とするキャ
ビテーション状態測定方法。 - 【請求項２】 前記液体中に超音波振動素子を配置し、
前記一対の電極を前記液体中で３次元的に移動させなが
ら測定を行うことを特徴とする請求項１記載のキャビテ
ーション状態測定方法。 - 【請求項３】 前記液体中に超音波振動素子を配置し、
該超音波振動素子と前記一対の電極との間の距離を固定
した状態で測定を行うことを特徴とする請求項１記載の
キャビテーション状態測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5089877A JPH06300725A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | キャビテーション状態測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5089877A JPH06300725A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | キャビテーション状態測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06300725A true JPH06300725A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=13983002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5089877A Pending JPH06300725A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | キャビテーション状態測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06300725A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012050522A1 (en) * | 2010-10-15 | 2012-04-19 | Nanyang Technological University | Cavitation sensor |
| EP2347952A3 (de) * | 2010-01-20 | 2015-07-01 | ThyssenKrupp Marine Systems GmbH | Verfahren zur Erfassung von Kavitation |
| CN106482928A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-03-08 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 电火花激发空泡发生与测试装置 |
| JP6307684B1 (ja) * | 2017-04-19 | 2018-04-11 | 本多電子株式会社 | 高音圧音場の音圧分析装置及び方法、超音波洗浄機、超音波処理機 |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP5089877A patent/JPH06300725A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2347952A3 (de) * | 2010-01-20 | 2015-07-01 | ThyssenKrupp Marine Systems GmbH | Verfahren zur Erfassung von Kavitation |
| WO2012050522A1 (en) * | 2010-10-15 | 2012-04-19 | Nanyang Technological University | Cavitation sensor |
| US9389160B2 (en) | 2010-10-15 | 2016-07-12 | Nanyang Technological University | Cavitation sensor |
| CN106482928A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-03-08 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 电火花激发空泡发生与测试装置 |
| JP6307684B1 (ja) * | 2017-04-19 | 2018-04-11 | 本多電子株式会社 | 高音圧音場の音圧分析装置及び方法、超音波洗浄機、超音波処理機 |
| WO2018193569A1 (ja) * | 2017-04-19 | 2018-10-25 | 本多電子株式会社 | 高音圧音場の音圧分析装置及び方法、超音波洗浄機、超音波処理機 |
| US10953440B2 (en) | 2017-04-19 | 2021-03-23 | Honda Electronics Co., Ltd. | Sound-pressure analyzer and a method in the high-intensity acoustic field, and an ultrasonic cleaner and an ultrasonic processor |
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